— Все документы — Нормативные документы ЖКХ — МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ОПТИМИЗАЦИИ ГИДРАВЛИЧЕСКИХ И ТЕМПЕРАТУРНЫХ РЕЖИМОВ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ОТКРЫТЫХ СИСТЕМ КОММУНАЛЬНОГО ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ

МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ОПТИМИЗАЦИИ ГИДРАВЛИЧЕСКИХ И ТЕМПЕРАТУРНЫХ РЕЖИМОВ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ОТКРЫТЫХ СИСТЕМ КОММУНАЛЬНОГО ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ

МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ОПТИМИЗАЦИИ ГИДРАВЛИЧЕСКИХ И ТЕМПЕРАТУРНЫХ РЕЖИМОВ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ОТКРЫТЫХ СИСТЕМ КОММУНАЛЬНОГО ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ

ЗАКРЫТОЕ АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО "РОСКОММУНЭНЕРГО"

МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

ПО ОПТИМИЗАЦИИ ГИДРАВЛИЧЕСКИХ И ТЕМПЕРАТУРНЫХ

РЕЖИМОВ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ОТКРЫТЫХ СИСТЕМ

КОММУНАЛЬНОГО ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ

РАЗРАБОТАНЫ Закрытым акционерным обществом "Роскоммунэнерго" (Бытенский О.М., Скольник Г.М.,)

СОГЛАСОВАНЫ Госстроем России (10.03.2004 №СК-1638/12) Департаментом государственного энергетического надзора Минэнерго России (22.12.2003 №32-10-11/1801)

ОДОБРЕНЫСекцией "Коммунальная энергетика" Научно-технического совета Госстроя России (протокол от 04.12.2003 № 01-НС-12/5)

Посвящается памяти

Эдуарда Бенцовича Хижа

МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

ПО ОПТИМИЗАЦИИ ГИДРАВЛИЧЕСКИХ И ТЕМПЕРАТУРНЫХ

РЕЖИМОВ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ОТКРЫТЫХ СИСТЕМ

КОММУНАЛЬНОГО ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ

Методические рекомендации по оптимизации гидравлических и температурных режимов функционирования открытых систем коммунального теплоснабжения разработаны с использованием результатов работ, выполненных ЗАО "Роскоммунэнерго" на протяжении ряда лет, изучения опыта эксплуатации таких систем коммунальными теплоснабжающими организациями.

Методические рекомендации предназначены для использования в практической работе коммунальными теплоснабжающими организациями. Их применение позволяет оптимизировать режимы функционирования тепловых сетей открытых систем коммунального теплоснабжения и систем теплоснабжения в целом, повысить эффективность их функционирования и получить экономический эффект осуществления оптимальных режимов, складывающийся из ликвидации перерасхода топлива, а также сведения к минимуму слива воды, остывшей в местных системах горячего водоснабжения.

Применением Методических рекомендаций обеспечивается единый подход к разработке и внедрению оптимальных режимов функционирования указанных систем.

При разработке Методических рекомендаций учтены предложения ряда специализированных организаций (000 "Политерм", ОАО "Фирма ОРГРЭС", ЗАО "Вектор", Научно-внедренческая фирма "Интехэнерго М"), давших работе в целом положительную оценку.

Методические рекомендации разработаны по инициативе и при участии Заслуженного энергетика Российской Федерации Э. Б. Хижа, работавшего генеральным директором ЗАО " Роскоммунэнерго ".

Содержание

ВВЕДЕНИЕ

1. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ОПТИМАЛЬНОГО РЕЖИМА ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ТЕПЛОВОЙ СЕТИ ОТКРЫТОЙ СИСТЕМЫ ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ

1.1. Оптимальный график центрального регулирования отопления

1.2. Оптимальный график центрального регулирования отпуска тепловой энергии в открытой системе теплоснабжения с циркуляционными контурами в местных системах горячего водоснабжения

1.2.1. Гидравлический режим функционирования тепловой сети.

1.2.2. Температурный режим функционирования тепловой сети.

1.3. Определение расчетного расхода теплоносителя для разработки оптимального гидравлического режима функционирования тепловой сети при скорректированном температурном графике регулирования отпуска тепловой энергии.

1.4. ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАСЧЕТНОГО РАСХОДА ТЕПЛОНОСИТЕЛЯ ДЛЯ ВЫБОРА ДИАМЕТРА МАГИСТРАЛЬНЫХ ТРУБОПРОВОДОВ ТЕПЛОВОЙ СЕТИ ОТКРЫТОЙ СИСТЕМЫ ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ.

1.5. Экономический эффект осуществления оптимального режима функционирования тепловой сети открытой системы теплоснабжения.

1.5.1. Ликвидация излишних затрат топлива.

1.5.2. Сведение к минимуму слива воды из местных систем горячего водоснабжения.

1.5.3. Сокращение затрат электроэнергии на перекачку теплоносителя за счет оптимизации гидравлического режима функционирования тепловой сети.

2. ОПТИМИЗАЦИЯ ЭКСПЛУАТАЦИОННОГО РЕЖИМА ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ТЕПЛОВОЙ СЕТИ ОТКРЫТОЙ СИСТЕМЫ ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ

2.1. Разработка оптимального режима функционирования тепловой сети.

2.1.1. Определение расчетных значений расхода теплоносителя.

2.1.2. Построение скорректированного температурного графика регулирования отпуска тепловой энергии.

2.2. Обеспечение функционирования систем теплопотребления

2.2.1. Принципиальная схема местного теплового пункта и расчет дросселирующих устройств.

2.2.2. Автоматизация функционирования циркуляционного контура в местной системе горячего водоснабжения.

Приложение 1.

Перечень нормативно-технических документов и методической литературы, ссылки на которые имеются в тексте рекомендаций.

Приложение 2.

Пример расчета оптимального графика центрального регулирования отпуска тепловой энергии

Приложение 3

Приложение 4

Приложение 5

Приложение 6

Приложение 7

Приложение 8

Приложение 9

ВВЕДЕНИЕ

В Российской Федерации широко распространены открытые системы теплоснабжения, в которых горячее водоснабжение осуществляется водоразбором непосредственно из трубопроводов тепловых сетей. Такие системы теплоснабжения функционируют во многих городах страны: Санкт-Петербурге, Екатеринбурге, Астрахани, Йошкар-Оле, Тольятти и многих других (примерно 50% систем теплоснабжения - открытые системы).

В соответствии с требованиями СНиП 2.04.01-85* "Внутренний водопровод и канализация зданий" [1] и СП 41-101-95 "Проектирование тепловых пунктов" [2] местные системы горячего водоснабжения практически всех зданий, для обеспечения в любое время суток необходимой температуры горячей воды у водоразборных приборов, должны быть оснащены циркуляционными стояками и трубопроводами, т.е. циркуляционными контурами. Кроме того, за счет включения полотенцесушителей в циркуляционные контуры, обеспечивается отопление ванных комнат.

Практика показала неудовлетворительное функционирование открытых систем теплоснабжения с циркуляционными контурами в местных системах горячего водоснабжения: при относительно высокой температуре наружного воздуха в отопительном периоде отапливаемые здания недогреваются, при низкой температуре - перегреваются при полном прекращении циркуляции в системах горячего водоснабжения.

Неудовлетворительное функционирование тепловых сетей и систем отопления привело к тому, что в большинстве открытых систем теплоснабжения циркуляционные контуры в местных системах горячего водоснабжения были ликвидированы. Это повлекло за собой значительные потери тепловой энергии и теплоносителя (сетевой воды) из-за слива остывшей воды через водоразборные приборы.

Неумение эксплуатировать открытые системы теплоснабжения в некоторых городах заставило даже преобразовывать эти системы в закрытые путем установки теплообменников для горячего водоснабжения в подвалах зданий. Это привело к прекращению функционирования циркуляционных контуров (из-за отсутствия специальных циркуляционных насосов) и увеличению затрат водопроводной воды в среднем в 1,5 раза - также вследствие слива потребителями остывшей воды. Превращение открытых систем в закрытые привело также к недоиспользованию оборудования установок химводоочистки (ХВО), деаэрации, баков-аккумуляторов, установленных на источниках теплоснабжения. Снизились долговечность и чистота местных систем горячего водоснабжения, т.к. водопроводная вода, агрессивная к металлу труб, не проходит той обработки, которой она подвергалась бы в установках ХВО на источниках теплоснабжения. Кроме того, сеть холодного водопровода, не рассчитанная на расход воды горячего водоснабжения, нагружается этим расходом, что приводит к падению давления воды во внутридомовых системах холодного водоснабжения.

При источниках теплоснабжения ТЭЦ (теплофикационные системы) потеряно термодинамическое преимущество открытых систем теплоснабжения перед закрытыми - возможность использования для горячего водоснабжения отработавшего пара турбин, охлаждаемого теперь в конденсаторах циркуляционной водой, теплота которой просто выбрасывается через градирни в атмосферу.

Разработка гидравлических режимов функционирования тепловых сетей открытых систем теплоснабжения, в соответствии со СНиП 2.04.07-86* "Тепловые сети" [3], должна быть основана на гидравлическом расчете тепловых сетей с учетом средней часовой нагрузки горячего водоснабжения, в зависимости от теплового потока в системе теплоснабжения (ее тепловой мощности), а также, для отдельных потребителей тепловой энергии, отношения их максимальной часовой тепловой нагрузки горячего водоснабжения и расчетной часовой тепловой нагрузки отопления. Расход теплоносителя, имеющий место в трубопроводах тепловой сети при функционировании циркуляционных контуров в местных системах горячего водоснабжения, не учитывается.

Этот способ определения расчетной часовой нагрузки может быть применен для выбора диаметров трубопроводов тепловых сетей при их проектировании, но не соответствует реальным эксплуатационным режимам, возникающим в тепловых сетях под влиянием водоразбора и функционирования циркуляционных контуров в местных системах горячего водоснабжения.

В силу изложенного выше, целью настоящей работы является составление методических рекомендаций для оптимизации гидравлических и температурных режимов функционирования тепловых сетей открытых систем коммунального теплоснабжения с циркуляционными контурами в местных системах горячего водоснабжения путем разработки и осуществления рациональных режимов функционирования тепловых сетей с применением соответствующих этим режимам температурных графиков центрального регулирования отпуска тепловой энергии.

Методические рекомендации разработаны в качестве практического пособия для коммунальных теплоэнергетических предприятий, эксплуатирующих открытые системы теплоснабжения, а также специалистов, занимающихся оптимизацией эксплуатационных режимов тепловых сетей систем централизованного теплоснабжения, и должны заменить "Рекомендации по повышению эффективности работы открытых систем централизованного теплоснабжения", утвержденные в 1977 г. Минжилкомхозом РСФСР.

В Методических рекомендациях применены следующие основные понятия и условные обозначения:

•система коммунального теплоснабжения - совокупность объединенных общим производственным процессом источников теплоснабжения и тепловых сетей населенного пункта, эксплуатируемых теплоэнергетической организацией жилищно-коммунального комплекса;

•расчетная часовая тепловая нагрузка потребителя тепловой энергии - сумма значений часового теплового потока по видам теплового потребления (отопление, приточная вентиляция, горячее водоснабжение), определенных при расчетных значениях температуры наружного воздуха для проектирования каждого из видов теплового потребления, и среднего часового за неделю значения теплового потока на горячее водоснабжение;

•расчетный часовой расход теплоносителя на отопление (приточную вентиляцию) - значение часового расхода теплоносителя на отопление (приточную вентиляцию) при значении температуры наружного воздуха для проектирования, расчетном для проектирования отопления (приточной вентиляции);

•Расчетный часовой расход теплоносителя на горячее водоснабжение - значение часового расхода теплоносителя на горячее водоснабжение, соответствующее среднему за неделю значению часового теплового потока на горячее водоснабжение при значении температуры наружного воздуха, соответствующем точке излома температурного графика регулирования тепловой нагрузки;

•циркуляционный расход теплоносителя - расход горячей воды, циркулирующей в местных системах горячего водоснабжения;

•- средняя часовая за неделю тепловая нагрузка горячего водоснабжения - часть тепловой энергии, используемой на горячее водоснабжение за неделю, соответствующая 1/7Т, где Т - продолжительность функционирования систем горячего водоснабжения в неделю, ч;

• средняя часовая за неделю массовая (весовая) нагрузка горячего водоснабжения (средненеделъный водоразбор) - 168-я часть количества теплоносителя (сетевой воды), используемого за неделю на горячее водоснабжение водоразбором непосредственно из трубопроводов тепловой сети (непосредственный водоразбор);

• местный (индивидуальный) тепловой пункт МТП (ИТП) - узел присоединения к трубопроводам тепловой сети местных систем теплопотребления (отопления, приточной вентиляции, горячего водоснабжения) отдельного здания или его части; в МТП (ИТП) осуществляется преобразование вида теплоносителя или его параметров, регулирование расхода теплоносителя и распределение его между системами теплопотребления, отключение (подключение) местных систем теплопотребления, заполнение и подпитка местных систем теплопотребления, учет теплового потока и теплоносителя, защита местных систем от аварийного повышения параметров теплоносителя;

•Центральный (групповой) тепловой пункт ЦТП (ГТП) - узел присоединения систем теплопотребления двух или более зданий, где осуществляются функции, не предусмотренные в МТП (ИТП);

•к - коэффициент теплопередачи нагревательного прибора, ккал/м2ч°С;

•F- площадь поверхности теплообмена нагревательного прибора, м2;

•∆t - разность средней температуры нагревательного прибора и воздуха внутри отапливаемых зданий (температурный напор), °С;

•n - продолжительность функционирования нагревательного прибора, ч;

•t1nи t2n- температура теплоносителя на входе и выходе нагревательного прибора, °С;

•tj- температура нагреваемого воздуха, °С;

•G - расход теплоносителя, кг/ч;

•с - теплоемкость теплоносителя (воды), ккал/кг °С; при расчетах с достаточной степенью точности принимается с = 1 ккал/кг °С;

•q - относительная теплоотдача нагревательного прибора, т.е. отношение теплоотдачи, необходимой при произвольно выбранном режиме функционирования, к расчетной теплоотдаче при расчетном значении температуры наружного воздуха для проектирования отопления;

•tm.u - средняя температура нагревательного прибора, °С;

•tm.u.o- то же, при расчетном значении температуры наружного воздуха для проектирования отопления, °С;

•m- изменяющаяся часть показателя степени, определяемая при испытаниях нагревательных приборов;

•t и t0 - промежуточное и расчетное для проектирования отопления значения температуры наружного воздуха, °С;

•t1 и t2 - температура теплоносителя в подающем и обратном трубопроводах тепловой сети, °С;

•t3 - температура теплоносителя после элеватора, перед системой отопления, °С;

•tlo, t2o и t3o - то же, при расчетном значении температуры наружного воздуха для проектирования отопления, °С;

•th- температура воды, поступающей на горячее водоснабжение, °С; принимается th = 60 °С;

•χ- относительный тепловой поток на отопление, т.е. отношение фактического теплового потока на отопление и теплового потока, необходимого при произвольно выбранном значении q (или t) для поддержания в отапливаемых зданиях нормативного значения температуры воздуха tj;

•yopt - оптимальный относительный расход теплоносителя в системе отопления, т.е. отношение требуемого расхода теплоносителя в произвольно выбранном режиме функционирования системы к расходу теплоносителя при расчетном значении температуры наружного воздуха для проектирования отопления;

•yf- фактический относительный расход теплоносителя на отопление, т.е. отношение фактического расхода теплоносителя на отопление и расхода теплоносителя на отопление, необходимого при расчетном значении температуры наружного воздуха для для проектирования отопления;

•ν - относительный расход теплоносителя на горячее водоснабжение, т.е. отношение среднего часового расхода теплоносителя на горячее водоснабжение и расхода теплоносителя на отопление, необходимого при расчетном значении температуры наружного воздуха для проектирования отопления;

•φ - относительный циркуляционный расход теплоносителя, т.е. отношение расчетного циркуляционного расхода теплоносителя и расхода теплоносителя на отопление, необходимого при расчетном значении температуры наружного воздуха для проектирования отопления;

•ω1 - показатель гидравлической устойчивости подающего трубопровода тепловой сети, т.е. отношение потерь напора в нем, включая потери напора в коммуникациях источника теплоснабжения, и напора, развиваемого сетевыми насосами;

•ε - показатель гидравлической устойчивости системы теплопотребления, т.е. отношение потерь напора в ней и напора, разви­ваемого сетевыми насосами;

•ω2 - показатель гидравлической устойчивости обратного трубопровода тепловой сети, т.е. отношение потерь напора в нем и на­пора, развиваемого сетевыми насосами;

•α - отношение средней часовой тепловой нагрузки горячего водоснабжения и отопления;

•Qomax- расчетный часовой тепловой поток на отопление при расчетном значении температуры наружного воздуха для проектирования отопления, Гкал/ч;

•Qvmax - расчетный часовой тепловой поток на приточную вентиляцию при расчетном значении температуры наружного воздуха для проектирования вентиляции, Гкал/ч;

•Qhm - средний часовой тепловой поток на горячее водоснабжение, Гкал/ч;

•Qhmax - максимальный часовой тепловой поток на горячее водоснабжение, Гкал/ч;

•tcw- температура воды в холодный водопроводоотопительный период, °С; принимается при отсутствии достоверных сведении tcw= 5°С;

•Δtcirc- расчетный перепад температуры воды в циркуляционном контуре местной системы горячего водоснабжения, °С; принимается Δtcirc = 10 °С;

•kh- коэффициент часовой неравномерности потребления горячей воды;

•G1, Go и G2 - расход теплоносителя в подающем трубопроводе тепловой сети, системе отопления потребителя и обратном трубопроводе тепловой сети, т/ч;

•Glo, GomaxИG2o- те же величины, при расчетном режиме функционирования систем отопления, т/ч;

•Gh и Gcirc - расход теплоносителя на горячее водоснабжение и циркуляционный расход теплоносителя, т/ч;

•Ghm - средний часовой расход теплоносителя на горячее водоснабжение, т/ч;

•Gоmax и Gvmax- расчетные значения расхода теплоносителя на отопление и приточную вентиляцию при условиях, расчетных для проектирования этих видов теплового потребления, т/ч;

•Gf и Gopt - фактический и оптимальный расход теплоносителя на отопление, т/ч;

•Gdl и Gd2 - расчетный суммарный расход теплоносителя в подающем и обратном трубопроводах тепловой сети, т/ч;

•ρ - доля водоразбора из подающего трубопровода тепловой сети;

•Нс - значение напора, гасимого соплом, м;

•Но - расчетное значение потерь напора в системе отопления при расчетном значении расхода теплоносителя в системе, м;

•Нр - значение располагаемого напора на МТП (со стороны тепловой сети), м;

•Нп - значение напора, дросселируемого дроссельной диафрагмой на обратном трубопроводе МТП (подпор), м.

Значения величин с индексом " ' " относятся к условиям точки излома температурного графика центрального регулирования отпуска тепловой энергии.

Значения температуры теплоносителя с индексом " c " относятся к скорректированному графику центрального регулирования отпуска тепловой энергии.

1. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ОПТИМАЛЬНОГО РЕЖИМА ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ТЕПЛОВОЙ СЕТИ ОТКРЫТОЙ СИСТЕМЫ ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ


Возврат к списку
(Нет голосов)

Комментарии (0)


Чтобы оставить комментарий вам необходимо авторизоваться
Самые популярные документы
Новости
Все новости